标题 | 《电与磁》科学本质分析 |
范文 | 张鑫蕾 摘要:理解科学的本质是小学科学核心素养的要素之一,加深对科学本质的理解是提高科学素养的有效途径。基于科学本质的内涵对小学科学中《电与磁》这一主题进行科学本质分析。 关键词:本质;科学本质;电与磁 “本质”是指事物本身所固有的、决定事物性质、面貌和发展的根本属性。与此相应, “科学本质”是指“科学”本身所固有的、决定科学性质、面貌和发展的根本属性。从这一层面上说, 科学本质探讨的是科学本体论的问题, 它要求人们回答“科学究竟是什么”的问题, 以及对这一问题答案的进一步追问, 这也是所有科学研究者、科学教育者及科学学习者在接触科学领域 (科学学科) 时首先需要面对的问题。 人们对科学本质的认识深受科学哲学观的影响。科学家、科学哲学家、科学史学家及科学研究机构、科学组织团体就“科学究竟是什么”的科学本质问题也一直存在着激烈的争论, 对科学的本质特征也有着各种不同的观点、理解和解释。从系统论的视角看, 科学本质究竟包括哪些成分更是一个值得思考的问题, 因为它不仅有助于我们加深对“科学究竟是什么”问题的理解, 更有助于我们在科学教学实践中开展科学本质教育, 丰富学生对于“科学究竟是什么”这个问题的理解, 通过对科学本质的教育也可提升学生的科学素养。在这个问题上, 美国科学促进协会在《面向全体美国人的科学》一书中, 将科学本质观概括为科学世界观 (实质是科学知识的本质) 、科学探究观 (实质是科学研究的本质) 、科学事业观 (实质是科学的社会建制问题) 等三个基本维度。 《电和磁》是教科版六年级上册第三单元第一主题,以下从科学世界观、科学探究观和科学事业观三个维度分析该主题科学本质。 科学知识: 认识性:卡通人物的对话以及提示中都属于对客观事实的解释,及科学知识的认识性。《电与磁》中涉及的科学知识有:电流可以产生磁性(通电导线和通电线圈);平行于导线的磁针在通电闭合回路中会发生偏转,电流越大,偏转的角度越大,断开电流,磁针复位;通电线圈立着放,指南针尽量靠近线圈的中心,指南針偏转的角度最大。 暂时性:本主题内容是本单元的第一个主题,学生初次了解到电流可以产生磁场。知识的的发展性体现不明显。 科学探究: 创造性:本主题先用一段话告诉学生,科学家奥斯特在1820年做了一个很有意义的实验,第一次发现电生磁的秘密。为人类后来利用电能以及电器发明创造奠定了基础。 实证性: 1.在通电导线使指南针磁针偏转的实验中,教科书分为两个步骤进行:先用小灯泡电路中的长导线做实验,再用去掉了小灯泡的电路(短路状态)中的长导线做实验。学生在第一步探究中有机会发现更多相关的现象,把前后两种不同的实验方法作比较,能初步意识到电流大小对磁力大小的影响。第二步,把非正常短路电路作为特例处理。 把导线拉直放在指南针上方与磁针指向一致,接通电流,磁针偏转,电流越大,偏转的角度越大,最大是90度,断开电流,磁针复位。教科书要求分析观察到的现象。要引导学生从多角度来思考,最后归纳出只能是电流产生了磁性。 2.通电线圈和指南针的实验中,教科书插图呈现了做线圈的方法。在三根手指上绕线圈,线圈大小能套在一般大小的指南针盒上,大约要绕10圈。再让学生在实验中探究,会发现把线圈立着放,指南针尽量靠近线圈的中心,指南针偏转的角度最大。通过三个小实验,学生证明了增大电流、增加圈数可以增加磁力的结构。 科学事业:实验的过程即体验科学史上发现电产生磁的过程以及教材中最后提到了废旧电池的再利用将科学、技术和环境联系起来。教材中体现出的部分只是一个切入点,起到激发学生对电与磁之间关系以及与电能相关的科学技术的探究欲的作用。 结语:本文从科学知识、科学探究和科学事业三个维度进行分析,科学本质的认识性、实证性内容较为丰富。本分析主观性较强,也是不足之处。另建议教材编写者增加科学本质的内涵维度,以帮助学生更全面理解科学本质的内涵,促进科学素养的提高。 参考文献: [1]黄晓.体现科学本质的科学教学[C].华东师范大学,2010. [2]康琪.将科学本质教育落实到科学课堂实践中——基于美国新一代科学教育标准中科学本质的启示[J].当代教育科学,2016,No.447,54-57+62. [3]何善亮.科学本质的三维分析框架及其显性化课程设计[J].天津师范大学学报(基础教育版),2018,v.19;No.72,4-9. |
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